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JP2009120562A - Mycosporin-like amino acid derivative having glycosyl group and method for producing the same - Google Patents

Mycosporin-like amino acid derivative having glycosyl group and method for producing the same Download PDF

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JP2009120562A
JP2009120562A JP2007297904A JP2007297904A JP2009120562A JP 2009120562 A JP2009120562 A JP 2009120562A JP 2007297904 A JP2007297904 A JP 2007297904A JP 2007297904 A JP2007297904 A JP 2007297904A JP 2009120562 A JP2009120562 A JP 2009120562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amino acid
mycosporin
acid derivative
ultraviolet
glycosyl group
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007297904A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Sakakibara
正樹 榊原
Miho Torii
美帆 鳥井
Masanori Miyamoto
正紀 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
Application filed by DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical DIC Corp
Priority to JP2007297904A priority Critical patent/JP2009120562A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mycosporin-like amino acid derivative having ultraviolet absorbing action and a moderate moisturizing action, a method for producing the mycosporin-like amino acid derivative in high efficiency, an ultraviolet absorber containing the mycosporin-like amino acid derivative, especially an ultraviolet absorber for cosmetic use, and an ultraviolet protecting cosmetic containing the ultraviolet absorber. <P>SOLUTION: The mycosporin-like amino acid derivative has glycosyl group, and the ultraviolet absorber contains the mycosporin-like amino acid derivative. In the method for producing the ultraviolet absorbing substance containing a mycosporin-like amino acid derivative having glycosyl group by a step to culture an algae belonging to the genus Nostoc, order Nostocales, class Cyanobacteria under irradiation of active energy ray, the actinic energy ray irradiation is performed by the irradiation with ultraviolet rays of 280-315 nm wavelength at an irradiation intensity of 1.5-4.0 W/m<SP>2</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイコスポリン様アミノ酸誘導体およびその製造方法、ならびにマイコスポリン様アミノ酸誘導体を用いた各種添加物、特に紫外線吸収剤に関する。本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、波長320nmから330nmに吸収極大を有すると共に保湿作用を有し、化粧品等に好ましく使用できる。   The present invention relates to a mycosporin-like amino acid derivative and a method for producing the same, and various additives using the mycosporin-like amino acid derivative, particularly an ultraviolet absorber. The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention has an absorption maximum at a wavelength of 320 nm to 330 nm and has a moisturizing action, and can be preferably used for cosmetics and the like.

太陽光線は、主に紫外線、可視光線、赤外線に分類される。これらの太陽光は、人体に様々な影響を及ぼすことが多数報告されている。紫外線に関しては、その大半が悪い影響であり、例えばシミ、シワなどの光老化、さらにDNAダメージ、皮膚癌等があげられる。このように、紫外線の人体に対する悪影響がクローズアップされてきていることに伴い、紫外線から人体を効率よく防御するための方法として紫外線吸収剤を使用した紫外線防御化粧料が注目されている。   Sun rays are mainly classified into ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. Many of these sunlights have been reported to have various effects on the human body. As for ultraviolet rays, most of them are bad effects, and examples thereof include photoaging such as spots and wrinkles, DNA damage, skin cancer and the like. In this way, with the close-up of the adverse effects of ultraviolet rays on the human body, ultraviolet protective cosmetics using ultraviolet absorbers have attracted attention as a method for efficiently protecting the human body from ultraviolet rays.

紫外線防御化粧料に用いる紫外線吸収剤には、従来ベンゾフェノン類、モトキシケイヒ酸オクチル等の合成品があるが、何れも細胞毒性等の安全性が懸念されている。そこで、天然由来の紫外線吸収作用を有する物質としてマイコスポリン様アミノ酸誘導体が注目されている(特許文献1、2及び3参照)。   Conventional UV absorbers used in UV protective cosmetics include synthetic products such as benzophenones and octyl motoxycinnamate, all of which are concerned about safety such as cytotoxicity. Therefore, mycosporine-like amino acid derivatives have attracted attention as substances having a naturally occurring ultraviolet absorbing effect (see Patent Documents 1, 2, and 3).

マイコスポリン様アミノ酸誘導体(Mycosporine−like amino asids)は、海藻、海産動物、微細藻、菌類などが生産するマイコスポリン(シクロヘキセノン又はシクロヘキセニミン骨格にアミノ酸又はアミノアルコールが結合した構造)の部分構造を有するアミノ酸類の総称である。マイコスポリン様アミノ酸誘導体は、UVB領域(波長280〜315nm)からUVA(波長320〜400nm)領域に強い吸収帯を有することが知られている。   Mycosporine-like amino acid derivatives (mycosporine-like amino acids) have a partial structure of mycosporin (structure in which amino acid or amino alcohol is bound to cyclohexenone or cyclohexenimine skeleton) produced by seaweed, marine animals, microalgae, fungi, etc. A general term for amino acids. Mycosporine-like amino acid derivatives are known to have a strong absorption band from the UVB region (wavelength 280 to 315 nm) to the UVA (wavelength 320 to 400 nm) region.

特開平6−062878号公報JP-A-6-062878 特開平10−77472号公報JP-A-10-77472 特開2007−16004号公報JP 2007-16004 A

しかし、本発明者らは、上記マイコスポリン様アミノ酸誘導体を化粧料用途に用いても保湿作用が低いことを突き止めた。一般的に保湿作用が低いと肌の乾燥を引き起こし、シミ、シワ、かぶれが生じやすくなるばかりでなく、乾燥を補うために肌が皮脂を分泌する結果、化粧崩れが起こりやすくなる。このため上記マイコスポリン様アミノ酸誘導体を紫外線吸収剤として化粧料用途に用いる場合には、該紫外線吸収剤と伴に、別途、保湿調整剤を添加しなければならず、余計なコスト高を招く恐れがあった。   However, the present inventors have found that the moisturizing action is low even when the mycosporin-like amino acid derivative is used for cosmetics. In general, when the moisturizing action is low, it causes dryness of the skin, and not only stains, wrinkles, and rashes are likely to occur, but also the skin secretes sebum to compensate for dryness, so that makeup collapse tends to occur. For this reason, when the mycosporin-like amino acid derivative is used as a UV absorber in cosmetics, a moisturizing conditioner must be added separately with the UV absorber, which may lead to an extra cost. there were.

そこで本発明の課題は、紫外線吸収作用を有すると共に、適度な保湿作用を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を提供することにあり、さらに該マイコスポリン様アミノ酸誘導体を効率よく製造する方法、また、該マイコスポリン様アミノ酸誘導体を含む紫外線吸収剤、特に化粧品用途の紫外線吸収剤、該紫外線吸収剤を含む紫外線防御化粧料を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a mycosporin-like amino acid derivative having an ultraviolet absorbing action and an appropriate moisturizing action, a method for efficiently producing the mycosporin-like amino acid derivative, and the mycosporin-like amino acid. An object of the present invention is to provide an ultraviolet absorber containing a derivative, particularly an ultraviolet absorber for cosmetic use, and an ultraviolet protective cosmetic containing the ultraviolet absorber.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、藍藻類ネンジュモ目ノストク属を培養し、該培養物から抽出、精製を行うことにより得たマイコスポリン様アミノ酸誘導体が、優れた紫外線吸収作用を有するだけでなく、適度な保湿作用も有することを見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
(1)下記一般式(I)
As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have cultivated the cyanobacteria Nemoptera Nostoc, extracted from the culture and purified, and the mycosporin-like amino acid derivative has excellent ultraviolet absorption. It has been found that it has not only an action but also an appropriate moisturizing action, and the present invention has been completed. That is, the present invention
(1) The following general formula (I)

Figure 2009120562
Figure 2009120562

(式中、Rはグリコシル基を表す)で表されるグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体、
(2)前記マイコスポリン様アミノ酸誘導体を含む紫外線吸収剤、
(3)藍藻類ネンジュモ目ノストク属に属する藻類を、活性エネルギー線を照射しながら培養する工程を有するグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を含む紫外線吸収物質の製造方法であって、該活性エネルギー線の照射が、波長280〜315nmの紫外線を1.5〜4.0〔W/m〕の放射照度で照射することを特徴とする前記紫外線吸収物質の製造方法、を提供する。
(Wherein R represents a glycosyl group) a mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group represented by:
(2) an ultraviolet absorber containing the mycosporin-like amino acid derivative,
(3) A method for producing an ultraviolet-absorbing substance comprising a mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group, which comprises a step of culturing an algae belonging to the genus Cyanobacteria Nostocidae while irradiating active energy rays, the active energy rays Provides a method for producing the ultraviolet absorbing material, characterized by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 280 to 315 nm with an irradiance of 1.5 to 4.0 [W / m 2 ].

本発明により、紫外線吸収作用を有すると共に、適度な保湿作用を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体が得られる。さらに該マイコスポリン様アミノ酸誘導体を効率よく製造することができる。また、該マイコスポリン様アミノ酸誘導体を用い、化粧品用途を始めとする種々の用途に紫外線吸収剤として提供することができる。   According to the present invention, a mycosporin-like amino acid derivative having an ultraviolet absorbing action and an appropriate moisturizing action can be obtained. Furthermore, the mycosporin-like amino acid derivative can be produced efficiently. Further, the mycosporin-like amino acid derivative can be used as an ultraviolet absorber for various uses including cosmetics.

以下に、本発明の内容を詳細に説明する。   The contents of the present invention will be described in detail below.

I.紫外線吸収物質の製造方法
1.培養
本発明に用いるノストク属に属する藻類(以下、単に「ノストク」と記載することがある)は、藍藻類(Cyanobacteria)、ネンジュモ目(Nostocales)のノストク属(Nostoc)に属する微生物であり、例えばノストク・リンキア(Nostoc linckia)、ノストク・コミューン(N.commune)、ノストク・ムスコルム(N.muscorum)及びノストク・ベルコスム(N.verrucosum)等が挙げられる。このうち、本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を多量に生産できることからノストク・リンキアが好ましく、中でもノストク・リンキアNIES−28株(NIES−28株は、独立行政法人国立環境研究所微生物系統保存施設の保存株である。)が最も好ましいものとして挙げられる。
I. Method for producing ultraviolet absorbing material Culture Algae belonging to the genus Nostoc used in the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “Nostoc”) is a microorganism belonging to the genus Nostoc of the order Cyanobacteria and Nostocales, for example, Nostoc linkia, No. commune, N. muscorum, N. verrucosum and the like. Among them, Nostok linkia is preferable because it can produce a large amount of the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention. Is a storage strain of a storage facility).

一般的に、ノストクは、光合成による二酸化炭素固定能力と空中窒素の固定能力を有するばかりでなく、乾燥耐性、紫外線耐性、酸化ストレス耐性を有している。そのため水中ばかりでなく陸上でも生育可能であり、陸生藍藻と通称されている。
そのため上述した培養は、水中、または水を含んだ寒天上若しくは土壌等の上のマット状の状態で行うことができるが、工業的に生産するには水中が好ましい。
In general, Nostok not only has the ability to fix carbon dioxide by photosynthesis and the ability to fix air nitrogen, but also has resistance to drought, ultraviolet light, and oxidative stress. Therefore, it can grow not only in water but also on land, and is known as terrestrial cyanobacteria.
Therefore, the culture described above can be performed in water or in a mat-like state on agar containing water or soil, but water is preferred for industrial production.

ノストクを水中で培養するには、無機栄養塩類の培地中で光照射下、一定の攪拌条件下で通常の微細藻類の培養方法により行うことができる。   To cultivate Nostok in water, it can be carried out by a conventional method for culturing microalgae under a certain stirring condition under light irradiation in a medium of inorganic nutrient salts.

すなわち、培養に使用する培地は、淡水性藍藻類を培養する場合に使用されているものであれば公知慣用のものを特に制限はなく用いることができ、例えばMDM培地(Modified Detmer medium)が挙げられる。MDM培地は、KNO 100mg、MgSO・7HO 25mg、KHPO 25mg、NaCl 10mg、CaCl・2HO 1mg、Fe溶液 0.1ml、A5溶液 0.1ml、水 99.8mlからなる。Fe溶液は、FeSO・7HO 200mg、蒸留水 100ml、濃硫酸 0.026mlからなり、A5溶液は、HBO 286mg、MnSO・7HO 250mg、ZnSO・5HO 22.2mg、CuSO・5HO 7.9mg、NaMoO・2HO 2.1mg、蒸留水 100mlからなる。 That is, the medium used for the culture is not particularly limited as long as it is used when culturing freshwater cyanobacteria, and examples thereof include MDM medium (Modified Detter medium). It is done. MDM medium consists of KNO 3 100 mg, MgSO 4 .7H 2 O 25 mg, K 2 HPO 4 25 mg, NaCl 10 mg, CaCl 2 .2H 2 O 1 mg, Fe solution 0.1 ml, A5 solution 0.1 ml, water 99.8 ml. Become. The Fe solution consists of 200 mg of FeSO 4 · 7H 2 O, 100 ml of distilled water, 0.026 ml of concentrated sulfuric acid, and the A5 solution consists of 286 mg of H 3 BO 3 , 250 mg of MnSO 4 · 7H 2 O, ZnSO 4 · 5H 2 O 22.2. 2 mg, CuSO 4 · 5H 2 O 7.9 mg, Na 2 MoO 4 · 2H 2 O 2.1 mg, distilled water 100 ml.

ノストクは、空中窒素の固定能力を有することから、培地への窒素源の添加は必ずしも必要ではないが、増殖速度を向上させるためにはMDM培地のようにKNO等の窒素源を添加する方が好ましい。 Since Nostok has the ability to fix nitrogen in the air, it is not always necessary to add a nitrogen source to the medium. However, in order to improve the growth rate, a method of adding a nitrogen source such as KNO 3 like an MDM medium. Is preferred.

ノストクの水中での培養は、藻類の濃度(以下、単に「藻濃度」と記載することがある)が0.05〜0.1g/Lとなるように上記の培地に添加し、所定量の培養容器を用いて行われる。
培養液のpHは、ノストクが増殖可能なpHであれば公知慣用の範囲内の何れでもよいが、そのうちpH5.0〜pH10.0が好ましく、pH6.0〜9.0が特に好ましい。培養液のpHは、緩衝液を培地に加えることにより調整してもよいが、ノストクの増殖が進むにつれて光合成により水中の二酸化炭素量が減少するためpHが増加することから、二酸化炭素を通気させることにより調整することが好ましい。二酸化炭素の通気方法は、炭酸ガスを混合した空気を適当な通気手段により導入してもよいし、pH計と連動させて所定pH以上になったら自動的に炭酸ガスを直接通気する方法によりpHを制御してもよい。
Nostok in water is added to the above medium so that the algae concentration (hereinafter sometimes simply referred to as “algae concentration”) is 0.05 to 0.1 g / L. It is carried out using a culture vessel.
The pH of the culture solution may be any of the known and conventional ranges as long as it is a pH at which Notok can grow, and of these, pH 5.0 to pH 10.0 is preferable, and pH 6.0 to 9.0 is particularly preferable. The pH of the culture solution may be adjusted by adding a buffer solution to the medium. However, as the amount of carbon dioxide in water decreases due to photosynthesis as the growth of Nostok proceeds, the pH increases, so aeration of carbon dioxide is performed. It is preferable to adjust by this. The carbon dioxide aeration method may introduce air mixed with carbon dioxide gas by an appropriate aeration means, or when it reaches a predetermined pH or more in conjunction with a pH meter, the carbon dioxide gas is automatically aerated directly. May be controlled.

培養液の温度は、ノストクが増殖可能な温度であれば公知慣用の範囲内の何れでもよいが、10〜40℃が好ましく、20〜30℃が特に好ましい。   The temperature of the culture solution may be any known and conventional range as long as it is a temperature at which Nostock can grow, but is preferably 10 to 40 ° C, and particularly preferably 20 to 30 ° C.

また、ノストクの培養は光照射をしながら行う。光照射は、人工光又は太陽光の何れでもよいが、活性エネルギー線を照射する際は放射照度を調整するために人工光を使用する方が好ましい。人工光の活性エネルギー線を照射する際は所定の装置を用いて照射するが、それ以外では微細藻類が通常光合成を行える程度の人工光、または太陽光を照射する。紫外線吸収物質の含有量を増加させるためには、(i)培養前期は培地中の藻濃度を上昇させて、通常の微細藻類の培養で用いられる程度の光照射を行い、(ii)培養後期には活性エネルギー線を照射して、照射する光の紫外線強度を所定の強さに強くすることが好ましい。   In addition, Notok is cultured while being irradiated with light. The light irradiation may be either artificial light or sunlight, but it is preferable to use artificial light to adjust the irradiance when irradiating active energy rays. When irradiating the active energy ray of artificial light, the irradiation is performed using a predetermined device, but otherwise, the artificial algae or sunlight that is capable of normal photosynthesis by the microalgae is irradiated. In order to increase the content of the UV-absorbing substance, (i) in the first culturing period, the concentration of algae in the medium is increased and light irradiation to the extent used in normal microalgae culturing is performed. It is preferable to irradiate active energy rays to increase the ultraviolet intensity of the irradiated light to a predetermined intensity.

光照射を人工光で行う場合には、光源は蛍光灯、陽光ランプなど所定波長、所定強度の光照射が可能な光源であれば何れでも良い。培養前期には通常微細藻類の培養で使用する蛍光灯、例えば、サンヨー製FL40SS−VV/37、を使用して、または太陽光を照射して培養してもよい。培養後期には、UVA領域の紫外線を照射できるランプ、例えば、東芝FL40S−BLB−A、UVB領域の紫外線を照射できるランプ、例えば、三共電気GL40SE、を使用して活性エネルギー線を照射して培養する。   When light irradiation is performed with artificial light, the light source may be any light source capable of irradiating light with a predetermined wavelength and a predetermined intensity, such as a fluorescent lamp or a positive lamp. You may culture | cultivate using the fluorescent lamp normally used for culture | cultivation of a micro algae, for example, Sanyo FL40SS-VV / 37, or irradiating sunlight in the first culture period. In the later stage of the culture, irradiation with active energy rays is performed using a lamp capable of irradiating ultraviolet rays in the UVA region, for example, Toshiba FL40S-BLB-A, a lamp capable of irradiating ultraviolet rays in the UVB region, such as Sankyo Electric GL40SE. To do.

活性エネルギー線を照射する場合、照射する紫外線強度(放射照度)は、UVAおよびUVB領域の紫外線強度を測定する機器、例えばデジタル紫外線強度計(株式会社カスタム製)等を使用して測定できる。放射照度は、藻類を死滅させることなく紫外線吸収物質の含有量を向上させる放射照度であれば何れでもよいが、紫外線(UVB)の放射照度が0.5〜5.0(W/m)であることが好ましく、1.5〜4.0(W/m)が特に好ましい。照射時間は、照射する紫外線強度により変化するが、紫外線(UVB)のUV露光量が3万〜40万(J/m)であるときには、1〜72時間が好ましく、6〜48時間が特に好ましい。 When irradiating an active energy ray, the ultraviolet intensity (irradiance) to be irradiated can be measured using a device that measures the ultraviolet intensity in the UVA and UVB regions, for example, a digital ultraviolet intensity meter (manufactured by Custom Inc.). The irradiance may be any irradiance that improves the content of the ultraviolet absorbing substance without killing the algae, but the irradiance of ultraviolet (UVB) is 0.5 to 5.0 (W / m 2 ). It is preferable that it is 1.5-4.0 (W / m < 2 >). Although the irradiation time varies depending on the intensity of ultraviolet rays to be irradiated, when the UV exposure amount of ultraviolet rays (UVB) is 30,000 to 400,000 (J / m 2 ), it is preferably 1 to 72 hours, particularly 6 to 48 hours. preferable.

上記培養後に得られた藻類(以下、「培養藻体」ということがある)から、紫外線吸収物質、さらには本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を抽出する方法は、一般的に微生物代謝生産物をその培養物から抽出、精製するために常用される方法に従って行うことができる。   The method for extracting a UV-absorbing substance and further a mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention from algae obtained after the culture (hereinafter sometimes referred to as “cultured alga bodies”) is generally microbial metabolism. The product can be performed according to a method commonly used for extracting and purifying the culture from the culture.

例えば、培養物を濾過や遠心分離により固液分離して培養藻体を収穫し、藻体をメタノール、エタノールなどのアルコールで抽出することにより紫外線吸収物質を含む抽出液を得る。ついで、該抽出液を濃縮し、合成吸着樹脂等のカラムクロマトグラフィー処理などにより、マイコスポリン様アミノ酸誘導体を得ることができる。   For example, the culture is solid-liquid separated by filtration or centrifugation to harvest cultured alga bodies, and the algal bodies are extracted with an alcohol such as methanol or ethanol to obtain an extract containing an ultraviolet absorbing substance. Subsequently, the mycosporin-like amino acid derivative can be obtained by concentrating the extract and subjecting it to a column chromatography treatment such as a synthetic adsorption resin.

培養藻体の収穫は、濾布を使用した濾過法、又は遠心分離により培養液と藻体を分離することにより行うことができる。   Cultured algal bodies can be harvested by separating the culture solution and algal bodies by a filtration method using a filter cloth or by centrifugation.

収穫した培養藻体は抽出処理されるが、その際、抽出に用いる藻体の形態としては、生の藻体、乾燥藻体、及び機械的処理等の方法により処理した藻体処理物等が挙げられる。このうち、生の藻体が紫外線吸収物質をより保持していることから好ましい。   The harvested cultured algal bodies are subjected to an extraction process. At that time, as the form of algal bodies used for extraction, raw algal bodies, dried algal bodies, processed algal bodies processed by a method such as mechanical treatment, etc. Can be mentioned. Among these, the raw alga is preferable because it holds the ultraviolet absorbing substance more.

生の藻体は、通常、収穫する際の水の除去程度により、水に懸濁している懸濁状のものや、懸濁状のものに比べ水の含有量が少ないペースト状のものや、ペースト状のものに比べ水の含有量が少ないケーキ状の状態のものがあるが、いずれの状態のものでも使用できる。抽出に用いる藻体は、ケーキ状にした藻体を用いることが好ましい。乾燥藻体は、例えば、前記方法で得られた生の藻体を凍結乾燥処理やスプレー乾燥処理したもの等が挙げられる。機械的処理の方法により処理した藻体処理物は、例えば、生の藻体を超音波照射処理や、ホモゲナイズ等の機械処理を行うことにより得られる。藻体の機械的処理物は、その後に乾燥処理を施しても良い。   Raw alga bodies are usually suspended in water depending on the degree of water removal when harvesting, pastes with less water content than suspended ones, There is a cake-like state in which the water content is less than that in the pasty state, but any state can be used. As the algal bodies used for extraction, it is preferable to use cake-shaped algal bodies. Examples of the dried algal bodies include those obtained by freeze-drying or spray-drying the raw algal bodies obtained by the above method. The processed alga body treated by the mechanical treatment method can be obtained, for example, by subjecting raw alga bodies to ultrasonic treatment or mechanical treatment such as homogenization. The mechanically processed product of algal bodies may be subjected to a drying process thereafter.

次に、培養藻体から紫外線吸収物質を抽出する方法としては、収穫した培養藻体に水とアルコールとの混合溶媒を加え、攪拌・混合する方法が挙げられる。アルコールの種類は、紫外線吸収物質を抽出できるアルコールであれば何れでもよいが、メタノール又はエタノールが好ましく、メタノールが最も好ましい。水とアルコールとの混合割合は、紫外線吸収物質を抽出できる割合であればよいが、アルコール量が50〜100重量%であることが好ましく、75〜100重量%が最も好ましい。収穫した培養藻体と混合溶媒の割合は、混合溶媒量が50〜99重量%であることが好ましく、75〜99重量%であることが特に好ましい。抽出温度は、紫外線吸収物質が抽出できる温度であれば何れでもよいが、0〜60℃が好ましく、20〜40℃が特に好ましい。抽出時間は、紫外線吸収物質を抽出できる時間であれば何れでもよいが、5分〜48時間が好ましく、30分〜2時間が特に好ましい。抽出後、藻体残渣と紫外線吸収物質を含有する混合溶媒との懸濁液に、遠心分離、濾過分離等の方法により固液分離処理をかけて、紫外線吸収物質を含有する抽出液を得る。   Next, as a method for extracting the ultraviolet absorbing substance from the cultured algal bodies, a method of adding a mixed solvent of water and alcohol to the harvested cultured algal bodies, and stirring and mixing them may be mentioned. The alcohol may be any alcohol that can extract the ultraviolet absorbing material, but methanol or ethanol is preferable, and methanol is most preferable. The mixing ratio of water and alcohol may be any ratio that can extract the ultraviolet absorbing material, but the amount of alcohol is preferably 50 to 100% by weight, and most preferably 75 to 100% by weight. The ratio of the harvested cultured algal bodies to the mixed solvent is preferably 50 to 99% by weight, and particularly preferably 75 to 99% by weight. The extraction temperature may be any temperature as long as the ultraviolet absorbing material can be extracted, but is preferably 0 to 60 ° C, particularly preferably 20 to 40 ° C. The extraction time may be any time as long as the ultraviolet absorbing substance can be extracted, but is preferably 5 minutes to 48 hours, particularly preferably 30 minutes to 2 hours. After the extraction, the suspension of the alga body residue and the mixed solvent containing the ultraviolet absorbing substance is subjected to solid-liquid separation treatment by a method such as centrifugation or filtration to obtain an extract containing the ultraviolet absorbing substance.

前記抽出液は、可視部領域に吸収帯を有するクロロフィル等の色素類を夾雑している。紫外線吸収剤として利用するためには、これらを除去して、精製することが好ましい。紫外線吸収物質の精製は、活性炭によるカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、吸着樹脂クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等を単独で、または組み合わせて、公知慣用の処理方法で処理すればよい。   The extract is contaminated with pigments such as chlorophyll having an absorption band in the visible region. In order to use as an ultraviolet absorber, it is preferable to remove these and purify them. The purification of the ultraviolet absorbing substance may be carried out by a known and commonly used treatment method, alone or in combination with column chromatography using activated carbon, gel filtration, ion exchange chromatography, adsorption resin chromatography, high performance liquid chromatography and the like.

このうち活性炭によるカラムクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィーが好ましく、吸着クロマトグラフィーが特に好ましい。吸着クロマトグラフィーとしては、合成吸着剤HP20、SP825、SP850、SP200、HP2MG(以上、三菱化学株式会社製)、ODS−C18(ヤマゼン コーポレーション製)等があるが、SP825、ODS−C18が好ましく、ODS−C18が特に好ましい。吸着クロマトグラフィーを用いた具体例としては、抽出液から、エバポレーター等を使用して混合溶媒を除去した後、水に溶解し、吸着樹脂をあらかじめ充填したカラムに添加し、続いて試料を吸着樹脂カラムに吸着後、水とメタノール等の溶媒を混合した溶出液で紫外線吸収物質を溶出すればよい。溶出液の溶媒濃度は、クロロフィル等の色素類が溶出せず、紫外線吸収物質が溶出する条件であれば何れでもよいが、0〜50重量%が好ましく、5〜30重量%が特に好ましい。溶出液は水またはエタノールに溶媒置換後、そのまま紫外線吸収物質として使用することができるし、乾燥して固体状で提供することもできる。 Among these, column chromatography using activated carbon, ion exchange chromatography, and adsorption chromatography are preferable, and adsorption chromatography is particularly preferable. Examples of adsorption chromatography include synthetic adsorbents HP20, SP825, SP850, SP200, HP2MG (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), ODS- C18 (manufactured by Yamazen Corporation), and SP825 and ODS- C18 are preferred. ODS-C 18 is particularly preferred. As a specific example using adsorption chromatography, after removing the mixed solvent from the extract using an evaporator or the like, it is dissolved in water and added to a column pre-packed with the adsorption resin, and then the sample is adsorbed to the adsorption resin. After adsorbing on the column, the ultraviolet absorbing material may be eluted with an eluate obtained by mixing water and a solvent such as methanol. The solvent concentration of the eluate may be any as long as the pigments such as chlorophyll do not elute and the ultraviolet absorbing substance elutes, but is preferably 0 to 50% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight. The eluate can be used as an ultraviolet absorbing substance as it is after the solvent is replaced with water or ethanol, or it can be dried and provided as a solid.

紫外線吸収剤の用途によってはこの段階で得られた紫外線吸収物質をそのまま紫外線吸収剤として用いることができるが、化粧品や飲食物、各種工業製品の紫外線吸収剤に用いる場合には、さらに分取用高速液体クロマトグラフィー等の精製処理を行い、本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を分離・精製することが好ましい。   Depending on the application of the UV absorber, the UV absorber obtained at this stage can be used as it is as an UV absorber. However, when used as a UV absorber for cosmetics, foods and drinks, and various industrial products, further fractionation is required. It is preferable to carry out a purification treatment such as high performance liquid chromatography to separate and purify the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention.

分取用高速液体クロマトグラフィーの分離条件は、通常、天然物の精製に使用する方法に従い精製することができる。   Separation conditions for preparative high performance liquid chromatography can be generally purified according to the method used for purification of natural products.

グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、溶出液の紫外領域の吸収スペクトルを測定することによりその溶出位置を確認することができ、該誘導体を分取することができる。   The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group can be confirmed in its elution position by measuring the absorption spectrum in the ultraviolet region of the eluate, and the derivative can be fractionated.

この様にして得られた紫外線吸収物質中に含まれるグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導の含有量は、分析用高速液体クロマトグラフィーの320nmの溶出曲線等から、推定することができ、概ね紫外線吸収物質1gあたり10〜300mg含まれている。該誘導体の紫外線吸収物質の全重量に対する割合は、培養時の紫外線放射照度、照射時間により変化し、紫外線照射時間が短い培養前期ではその割合は低く、照射時間の長い培養後期においてその割合が増加する傾向にある。   The content derived from a mycosporin-like amino acid having a glycosyl group contained in the thus obtained UV-absorbing substance can be estimated from an elution curve of 320 nm of high-performance liquid chromatography for analysis, etc. Contains 10-300 mg per gram of substance. The ratio of the derivative to the total weight of the UV-absorbing substance varies depending on the UV irradiance and irradiation time during the culture, and the ratio is low in the early culture period when the UV irradiation time is short, and increases in the late culture period when the irradiation time is long. Tend to.

II.グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体
1.グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体
以上の製造方法により、グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体が得られる。単離されたもののうち、具体例としては下記一般式(I)により示されるマイコスポリン様アミノ酸誘導体があげられる。
II. Mycosporine-like amino acid derivatives having a glycosyl group Mycosporine-like amino acid derivative having a glycosyl group The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group can be obtained by the above production method. Among the isolated ones, specific examples include mycosporin-like amino acid derivatives represented by the following general formula (I).

Figure 2009120562
Figure 2009120562

但し、Rはグリコシル基を表す。さらにグリコシル基として、グルコシル基、マンノシル基、ガラクトシル基である誘導体が挙げられ、このうちグルコシル基である誘導体が好ましいものとして挙げられる。さらにグルコシル基として、グルコピラノシル基、マンノピラノシル基、ガラクトピラノシル基である誘導体が挙げられ、このうちグルコピラノシル基である誘導体が最も好ましく挙げられる。 However, R represents a glycosyl group. Furthermore, examples of the glycosyl group include derivatives that are a glucosyl group, a mannosyl group, and a galactosyl group, and among these, a derivative that is a glucosyl group is preferable. Furthermore, examples of the glucosyl group include derivatives that are a glucopyranosyl group, a mannopyranosyl group, and a galactopyranosyl group, and among these, a derivative that is a glucopyranosyl group is most preferable.

2.紫外線吸収作用
本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、波長250nm〜350nmの紫外領域に強い吸収帯を有する。
2. Ultraviolet absorbing action The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention has a strong absorption band in the ultraviolet region having a wavelength of 250 nm to 350 nm.

紫外線吸収能力は、吸光係数(E1%、1cm)(試料濃度1.0%、光路長1cmでの吸光度)の値により評価できる。吸光係数は、一定重量の試料が溶解した水溶液の吸収スペクトルから求めることができる。本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体の吸収極大は、320〜330nmであり、吸光係数(E1%、1cm)は500以上である。 The ultraviolet absorption ability can be evaluated by the value of the extinction coefficient (E 1% , 1 cm) (absorbance at a sample concentration of 1.0% and an optical path length of 1 cm). The extinction coefficient can be obtained from an absorption spectrum of an aqueous solution in which a constant weight sample is dissolved. The absorption maximum of the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention is 320 to 330 nm, and the extinction coefficient (E 1% , 1 cm) is 500 or more.

3.保湿作用
一般的に、人肌が長時間、日光にさらされると、皮下組織のコラーゲン線維がこわされ、シミ、ソバカスなどの色素沈着、弾力性の退化によるシワの発生など、皮膚の老化現象が促進される。これらの老化防止には、紫外線吸収剤による紫外線からの遮蔽に加え、皮膚の保湿性の確保が重要である。
3. Moisturizing action In general, when human skin is exposed to sunlight for a long time, collagen fibers in the subcutaneous tissue are broken, pigmentation such as spots and buckwheat, wrinkles due to elastic degeneration, etc. Promoted. In order to prevent such aging, it is important to ensure the moisture retention of the skin in addition to shielding from ultraviolet rays with an ultraviolet absorber.

本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体および該誘導体を含有する紫外線吸収物質は、従来報告されている糖(グリコシル基)を持たないマイコスポリン様アミノ酸誘導体と比較して、グリコシル基を有することに起因すると推測される良好な保湿作用を有している。一方、マイコスポリン様アミノ酸誘導体の中には、4糖を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体も報告されている(T.Rezanka,M.Temina,A.G.Tolstikov,V.M.Dembitsky,Folia,Microbiol.49(4),339−352(2004))。しかし、これは糖質の量が4糖もあって多すぎるためベトツキ感が強くなるばかりでなく、分子量が大きくなることにより、本発明のグリコシル基を1糖有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体と比較して吸光係数が小さくなり紫外線吸収強度が低下する。このため、4糖を有するマイコスポリン様アミノ酸は、1糖のみ有する本発明のマイコスポリン様アミノ酸誘導体と比較して化粧品用途には適していない。   The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention and the ultraviolet absorbing material containing the derivative have a glycosyl group as compared with a mycosporin-like amino acid derivative having no sugar (glycosyl group) which has been reported so far. It has a good moisturizing effect presumed to be caused. On the other hand, among mycosporin-like amino acid derivatives, a mycosporin-like amino acid derivative having a tetrasaccharide has also been reported (T. Rezanka, M. Temina, AG Tolstikov, VM Dembitsky, Folia, Microbiol. 49). (4), 339-352 (2004)). However, this is not only because the amount of saccharides is too much and there are tetrasaccharides, but not only the sticky feeling becomes strong, but also due to the increase in molecular weight, compared with the mycosporin-like amino acid derivative having one glycosyl group of the present invention. The extinction coefficient decreases and the ultraviolet absorption intensity decreases. For this reason, mycosporine-like amino acids having tetrasaccharides are not suitable for cosmetic use compared to the mycosporin-like amino acid derivatives of the present invention having only one sugar.

III.紫外線吸収剤
以上の様に、本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、強い紫外線吸収作用を有すると共に、適度な保湿作用を有するため、紫外線防止剤として基礎化粧品、仕上化粧品、頭髪用化粧品、石けん・シャンプーなどの各種化粧品に添加して用いることができる。得られた化粧品は紫外線防御化粧料として有用である。
III. Ultraviolet Absorber As described above, the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention has a strong ultraviolet absorbing action and an appropriate moisturizing action, so that it is a basic cosmetic, finish cosmetic, and hair as an ultraviolet inhibitor. It can be used by adding to various cosmetics such as cosmetics for soap, soap and shampoo. The obtained cosmetic is useful as an ultraviolet protective cosmetic.

また化粧品分野以外にも本発明のマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、紫外線吸収剤として、紫外線に対する耐性(耐光性)を出すために通常添加されている用途に添加して使用することができる。例えば、写真材料、感熱記録材料、感光感熱記録材料、インクジェット材料、プラスチック、塗料、ゴム、液晶材料、カラーフィルター等の工業製品、医薬品、農薬品、飲食物などに添加して使用することができる。   In addition to the cosmetics field, the mycosporine-like amino acid derivative of the present invention can be used as an ultraviolet absorber by adding it to a use which is usually added in order to exhibit resistance to ultraviolet rays (light resistance). For example, it can be used by adding to photographic materials, heat-sensitive recording materials, light-sensitive heat-sensitive recording materials, inkjet materials, plastics, paints, rubbers, liquid crystal materials, color filters and other industrial products, pharmaceuticals, agricultural chemicals, foods and drinks, etc. .

本発明の内容を更に具体的に説明するため、以下の実施例を示すが、もとより本実施例により本発明の範囲が限定されるものではない。   In order to describe the contents of the present invention more specifically, the following examples are shown. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
1.藻株及び培養方法
藻株は、藍藻類ネンジュモ目ノストク属ノストク リンキア NIES28株を用いた。該藻株を、1LのMDM培地(KNO 1g、MgSO・7HO 250mg、KHPO 250mg、NaCl 100mg、CaCl・2HO 10mg、Fe溶液 1ml、A5溶液 1ml、水 998ml)を入れた1L容量のガラス製培養槽×3槽に植菌する。培養は、蛍光灯(サンヨーFL40SS−VV/37)4本で光照射し、温度25℃、深部通気攪拌により行った。この間、培養液は、適宜炭酸ガスを導入してpH8.0に維持した。培養9日後に藻濃度は、850mg/Lとなった。
Example 1
1. Algae strain and culture method As the algae strain, the cyanobacteria Nemoptera Nostoc genus Nostoclinkia NIES28 was used. The algae strain was treated with 1 L of MDM medium (KNO 3 1 g, MgSO 4 .7H 2 O 250 mg, K 2 HPO 4 250 mg, NaCl 100 mg, CaCl 2 .2H 2 O 10 mg, Fe solution 1 ml, A5 solution 1 ml, water 998 ml). Inoculate a 1 L glass culture tank with 3 cells. Incubation was carried out by irradiation with four fluorescent lamps (Sanyo FL40SS-VV / 37) at a temperature of 25 ° C. and deep aeration stirring. During this time, the culture solution was maintained at pH 8.0 by appropriately introducing carbon dioxide gas. After 9 days of culture, the algal concentration was 850 mg / L.

2.紫外線照射(1)
次に上記蛍光灯4本に、UVA領域の紫外線を照射できるランプ(東芝FL40S−BLB−A)を3本、UVB領域の紫外線を照射できるランプ(三共電気GL40SE)を5本加えて光照射を行い、その他の条件は上記培養条件と同様にして培養を行った。紫外線照射強度は、デジタル紫外線強度計(株式会社カスタム製)を使用して測定した。紫外線照射強度は2.5W/mであった。
2. UV irradiation (1)
Next, four fluorescent lamps (Toshiba FL40S-BLB-A) and five lamps (Sankyo Electric GL40SE) that can irradiate ultraviolet rays in the UVB region are added to the four fluorescent lamps. The other conditions were the same as the above culture conditions. The ultraviolet irradiation intensity was measured using a digital ultraviolet intensity meter (made by Custom Co., Ltd.). The ultraviolet irradiation intensity was 2.5 W / m 2 .

3.紫外線吸収物質量の測定
また、夾雑物の多い粗抽出物では吸収スペクトルのバックグラウンドが高くなるため、吸収極大付近の330nmと吸光度の谷となる290nmとの吸光度の差を測定し、光路長1cmでの吸光度差(330nm−290nm)が0.1のとき、溶液1mlあたりの紫外線吸収物質量を1単位と定めた。培養液1mlを遠心分離し、沈殿に1mlのメタノールを加え、攪拌抽出後の遠心上清の吸収スペクトルを測定して単位数を求めた。紫外線照射後の培養1時間毎の紫外線吸収物質量の推移を図1に示した。
紫外線吸収物質量は、培養22時間まで経時的に増加し、それ以後は低下傾向となった。培養22時間目の培養藻体の紫外線吸収物質量は、約6000単位/培養液1Lであった。
3. Measurement of the amount of UV-absorbing substance In addition, since the background of the absorption spectrum is high in a crude extract with many impurities, the difference in absorbance between 330 nm near the absorption maximum and 290 nm, which is the valley of absorbance, is measured, and the optical path length is 1 cm. When the difference in absorbance (330 nm-290 nm) at 0.1 was 0.1, the amount of ultraviolet absorbing substance per 1 ml of solution was defined as 1 unit. 1 ml of the culture solution was centrifuged, 1 ml of methanol was added to the precipitate, and the absorption spectrum of the centrifuged supernatant after stirring and extraction was measured to determine the number of units. FIG. 1 shows the transition of the amount of UV-absorbing substance per hour after cultivation after UV irradiation.
The amount of the UV absorbing substance increased with time until 22 hours of culturing, and thereafter decreased. The amount of the UV absorbing substance in the cultured alga body after 22 hours of culture was about 6000 units / liter of culture solution.

4.抽出・精製方法
実施例1の方法により得られた紫外線照射22時間後の培養液を5,000rpmで遠心分離し、上清を除き、藻体を収穫した。藻体(湿重量9.5g)にメタノール(和光純薬工業製特級)300mlを加えて、紫外線吸収物質を1時間攪拌抽出した。抽出懸濁液を5,000rpmで遠心分離して上清を得た。得られた上清は、エバポレーターを使用してメタノールを飛ばし、水に置換した。水置換した試料を合成吸着剤ODS−C18(ヤマゼン コーポレーション)のカラムに添加した。最初にカラム容量の3倍量の水で溶出させ、その後、3倍量の25%メタノール溶液で溶出させた。溶出液を分取し、紫外線吸収物質とした。この紫外線吸収物質のメタノール溶液中での吸光度から、紫外線吸収物質1000単位の乾燥重量は約10mgと求められた。
4). Extraction / Purification Method The culture solution 22 hours after the ultraviolet irradiation obtained by the method of Example 1 was centrifuged at 5,000 rpm, the supernatant was removed, and the alga bodies were harvested. 300 ml of methanol (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the alga body (wet weight 9.5 g), and the ultraviolet absorbing material was extracted by stirring for 1 hour. The extracted suspension was centrifuged at 5,000 rpm to obtain a supernatant. The obtained supernatant was purged with methanol using an evaporator and replaced with water. The water-substituted sample was added to a column of a synthetic adsorbent ODS-C 18 (Yamazen Corporation). First, the column was eluted with 3 times the volume of water, and then eluted with 3 times the amount of 25% methanol solution. The eluate was collected and used as an ultraviolet absorbing material. From the absorbance of the ultraviolet absorbing material in a methanol solution, the dry weight of 1000 units of the ultraviolet absorbing material was determined to be about 10 mg.

グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体の単離は、分取用高速液体クロマトグラフィー(HPLC装置AKTApurifier)を使用して行った。HPLC条件は、カラム:InertsilODS−3(20mm×250mm)、溶離液A:0.1M酢酸アンモニウム、溶離液B:74.8V/V%の水と25V/Vのメタノールと0.2V/V%の酢酸の混合液、グラジエント溶出:(1)溶離液Aを2.5カラム体積分溶出、(2)溶離液Aから溶離液Bへのグラジエントで3.5カラム体積分溶出、(3)溶離液Bを2.0カラム体積分溶出、流速:8ml/min、検出波長:330nm及び270nmで行った。サンプルは、上記の紫外線吸収物質組成物を水置換して濃縮し、フィルター濾過後、2mlを添加した。   Isolation of a mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group was performed using preparative high-performance liquid chromatography (HPLC apparatus AKTApurifier). HPLC conditions were as follows: Column: Inertsil ODS-3 (20 mm × 250 mm), eluent A: 0.1 M ammonium acetate, eluent B: 74.8 V / V% water, 25 V / V methanol, and 0.2 V / V%. Eluent mixture, gradient elution: (1) eluent A with 2.5 column volume elution, (2) eluent A to eluent B gradient with 3.5 column volume elution, (3) elution Solution B was subjected to 2.0 column volume elution, flow rate: 8 ml / min, detection wavelengths: 330 nm and 270 nm. The sample was concentrated by substituting the above UV-absorbing substance composition with water, filtered, and 2 ml was added.

一般式(I)で表されるグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、溶出量300ml付近に溶出し、320nmの溶出曲線で単一ピークを示した。   The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group represented by the general formula (I) was eluted in the vicinity of 300 ml, and showed a single peak in the 320 nm elution curve.

5.分析・同定方法
マイコスポリン様アミノ酸誘導体の同定はHPLC分析により行った。化学構造は、LC−MS分析及びNMR分析により決定した。
5). Analysis and identification method The mycosporin-like amino acid derivative was identified by HPLC analysis. The chemical structure was determined by LC-MS analysis and NMR analysis.

(1)HPLC分析
島津HPLC分析システムを使用し、試料量:5μl、カラム:InertsilODS-3(6mm×259mm)、カラム温度:45℃、溶離液A:0.1M酢酸アンモニウム水溶液、溶離液B:74.8V/V%の水と25V/V%のメタノールと0.2%V/Vの酢酸の混合液、溶出法:A溶液で溶出後、A溶液からB溶液へのグラジエント溶出を行い、最後にB溶液のみで溶出した。全体の溶出時間は45分である。流速:1.0ml/min、検出:PDA法で行い、320nmの吸光度で溶出曲線を求めた。
(1) HPLC analysis Using Shimadzu HPLC analysis system, sample amount: 5 μl, column: Inertsil ODS-3 (6 mm × 259 mm), column temperature: 45 ° C., eluent A: 0.1 M ammonium acetate aqueous solution, eluent B: Mixture of 74.8V / V% water, 25V / V% methanol and 0.2% V / V acetic acid, elution method: After elution with solution A, perform gradient elution from solution A to solution B, Finally, elution was performed only with the B solution. The total elution time is 45 minutes. Flow rate: 1.0 ml / min, detection: PDA method was used, and an elution curve was obtained with an absorbance of 320 nm.

グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体は、9分で溶出し、単一ピークを示した。また紫外線吸収物質は、複数のピークを示し、溶出曲線の溶出時間9分のピーク面積から、グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体量は、紫外線吸収物質量に対して100mg/gと求められた。   The mycosporine-like amino acid derivative having a glycosyl group eluted at 9 minutes and showed a single peak. The ultraviolet absorbing substance showed a plurality of peaks, and the amount of the mycosporine-like amino acid derivative having a glycosyl group was determined to be 100 mg / g based on the amount of the ultraviolet absorbing substance from the peak area of the elution time of 9 minutes.

(2)LC−MS分析
試料はメタノール溶液とし、フローインジェクション導入法により下記条件にて行った。LC条件は、HPLC装置:HITACHI D−7000 HPLCシステム、移動層溶媒:メタノール、流速:0.1ml/min、カラム:Inertosil ODS−2、注入量:5〜10μlである。MS条件は、装置:JEOL JMS−LX2000、イオン化法:ESI法、極性:+,−、分解能:1,500、NEEDLE電圧:50V、DESOLVATING温度:200℃、ORIFICE温度:100℃である。
本分析により、上記紫外線吸収物質中に含まれるマイコスポリン様アミノ酸誘導体の分子量は、450と決定された(図2)。
(2) LC-MS analysis The sample was a methanol solution, and the flow injection introduction method was performed under the following conditions. The LC conditions are: HPLC apparatus: HITACHI D-7000 HPLC system, moving bed solvent: methanol, flow rate: 0.1 ml / min, column: Inertosil ODS-2, injection volume: 5-10 μl. The MS conditions are: apparatus: JEOL JMS-LX2000, ionization method: ESI method, polarity: +, −, resolution: 1,500, NEEDLE voltage: 50 V, DESOLVATING temperature: 200 ° C., ORIFICE temperature: 100 ° C.
From this analysis, the molecular weight of the mycosporin-like amino acid derivative contained in the ultraviolet absorbing material was determined to be 450 (FIG. 2).

(3)NMR分析
試料にDMSO−d 0.5mlを加え、NMR装置:日本電子JNM−ECA600を使用して、1H、13C、DEPT−NMR、及びHH−COSY、HMQC、HMBCの各2D−NMRを測定した。
(3) NMR analysis Add 0.5 ml of DMSO-d 6 to the sample, and use NMR apparatus: JEOL JNM-ECA600, 1H, 13C, DEPT-NMR, and HD-COSY, HMQC, HMBC 2D- NMR was measured.

各NMR測定結果から、紫外線吸収物質中に含まれるマイコスポリン様アミノ酸誘導体の化学構造は、一般式(I)を有すると決定された(図3、図4)。   From each NMR measurement result, it was determined that the chemical structure of the mycosporin-like amino acid derivative contained in the ultraviolet absorbing material has the general formula (I) (FIGS. 3 and 4).

(実施例2、3)
藻株、培養7日後までの培養方法は実施例1と同様にして行い、次に以下に示す照射条件で培養を行い、培養22時間目の紫外線吸収物質単位数、およびグルコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体量を求めた。
(Examples 2 and 3)
The algae strain and the culture method up to 7 days after the culture were carried out in the same manner as in Example 1. Next, the culture was performed under the irradiation conditions shown below, and the number of UV-absorbing substance units at 22 hours of culture and mycosporin-like having a glucosyl group The amount of amino acid derivative was determined.

1.紫外線照射(2)
蛍光灯4本、UVA領域のランプ(東芝FL40S−BLB−A)3本、UVB領域のランプ(三共電気GL40SE)3本で光照射を行い、その他は実施例1の培養条件と同様にして培養を行った。UVB領域の紫外線の放射照度は、1.5W/m、培養22時間目の紫外線吸収物質単位数は、約1200単位/培養液1L、グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体量は、紫外線吸収物質量に対して260mg/gであった。
1. UV irradiation (2)
Light was irradiated with 4 fluorescent lamps, 3 UVA area lamps (Toshiba FL40S-BLB-A), 3 UVB area lamps (Sankyo Electric GL40SE), and others were cultured in the same manner as in Example 1 Went. The irradiance of ultraviolet rays in the UVB region is 1.5 W / m 2 , the number of ultraviolet absorbing substance units after 22 hours of cultivation is about 1200 units / liter of culture solution, the amount of mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group is ultraviolet absorbing substance The amount was 260 mg / g.

2.紫外線照射(3)
蛍光灯4本、UVA領域のランプ(東芝FL40S−BLB−A)3本、UVB領域のランプ(三共電気GL40SE)8本で光照射を行い、その他は実施例1の培養条件と同様にして培養を行った。UVB領域の紫外線の放射照度は、4.0W/m、培養22時間目の紫外線吸収物質単位数は、約4000単位/培養液1L、グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体量は、紫外線吸収物質量に対して50mg/gであった。
2. UV irradiation (3)
Light was irradiated with 4 fluorescent lamps, 3 UVA area lamps (Toshiba FL40S-BLB-A) and 8 UVB area lamps (Sankyo Electric GL40SE), and the others were cultured in the same manner as in Example 1. Went. The ultraviolet irradiance in the UVB region is 4.0 W / m 2 , the number of ultraviolet absorbing substance units after 22 hours of cultivation is about 4000 units / liter of culture solution, and the amount of mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group is ultraviolet absorbing substance. The amount was 50 mg / g.

実施例1〜3の培養結果の比較を表1に示した。紫外線吸収物質は1000単位が約10mgに相当することから、培養液1L中の紫外線吸収物質量およびグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体量を計算した。紫外線吸収物質およびグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体の生産量は、実施例1の紫外線放射照度下で最も多かった。   A comparison of the culture results of Examples 1 to 3 is shown in Table 1. Since 1000 units corresponds to about 10 mg of the ultraviolet absorbing substance, the amount of the ultraviolet absorbing substance and the amount of the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group in 1 L of the culture solution were calculated. The production amount of the ultraviolet-absorbing substance and the mycosporine-like amino acid derivative having a glycosyl group was the highest under the ultraviolet irradiance of Example 1.

Figure 2009120562
Figure 2009120562

(測定例1)
実施例1で得られた、一般式(I)で表されるグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を試料として以下の測定に用いた。
(Measurement Example 1)
The mycosporine-like amino acid derivative having a glycosyl group represented by the general formula (I) obtained in Example 1 was used as a sample for the following measurement.

1.吸収スペクトル及び吸光係数
試料水溶液の吸収スペクトルを、日立スペクトルフォトメーターU−2001を使用して測定した。吸収スペクトルを図1に示した。吸収スペクトルは、321nm付近に吸収極大を有し、日焼け防止に有効なUVA領域の紫外線を吸収する能力を有することが示された。
1. Absorption spectrum and extinction coefficient The absorption spectrum of the sample aqueous solution was measured using Hitachi Spectrum Photometer U-2001. The absorption spectrum is shown in FIG. The absorption spectrum has an absorption maximum in the vicinity of 321 nm and was shown to have the ability to absorb ultraviolet rays in the UVA region effective for sun protection.

吸光係数(E1%、1cm)は、一定濃度の試料の水溶液の吸収スペクトルを測定し、極大値での吸光度から計算した。グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体の321nmの吸光係数(E1%、1cm)は970であった。 The extinction coefficient (E 1% , 1 cm) was calculated from the absorbance at the maximum value by measuring the absorption spectrum of an aqueous solution of a sample having a constant concentration. The extinction coefficient (E 1% , 1 cm) at 321 nm of the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group was 970.

2.保湿性試験
保湿性は、表皮水分量を水分計コルネオメーターCM825(Courage+Khazaka electronic社)により測定することにより求めた。試料を蒸留水に溶解し、1%水溶液を作製した。この液を人の左上腕内側に1滴塗布し、2センチメートル四方の部分に延ばし、1分間皮膚に吸い込ませた。1分後、表面部分に浮いている水溶液をペーパーで吸い取り、1分後から水分計にて測定した。
2. Moisture retention test The moisture retention was determined by measuring the skin moisture content with a moisture meter Corneometer CM825 (Courage + Khazaka electronic). The sample was dissolved in distilled water to prepare a 1% aqueous solution. One drop of this liquid was applied to the inner side of the left upper arm of the person, spread over a 2 cm square part, and inhaled into the skin for 1 minute. After 1 minute, the aqueous solution floating on the surface portion was blotted with paper and measured with a moisture meter after 1 minute.

本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体(試料1)、及び既存マイコスポリン様アミノ酸誘導体ポルフィラとシノリンの混合物(試料2)を測定した結果を図3に示した。試料1は、40分以上水分を保持したのに対し、試料2は20分で塗布前の水分量に戻った。   The results of measuring the mycosporin-like amino acid derivative (sample 1) having a glycosyl group of the present invention and the mixture of the existing mycosporin-like amino acid derivative porphyra and sinoline (sample 2) are shown in FIG. Sample 1 retained moisture for 40 minutes or more, whereas Sample 2 returned to the amount of moisture before coating in 20 minutes.

本発明は、化粧品、食品、工業製品等の分野で紫外線防止剤として利用が可能である。   The present invention can be used as an ultraviolet inhibitor in the fields of cosmetics, foods, industrial products and the like.

培養時間と紫外線吸収物質量の関係Relationship between incubation time and amount of UV-absorbing substance 本発明のグルコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体のLC−MS分析結果を表す図The figure showing the LC-MS analysis result of the mycosporin-like amino acid derivative which has a glucosyl group of this invention 本発明のグルコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体のH−NMR分析結果を表す図The figure showing the H-NMR analysis result of the mycosporin-like amino acid derivative which has a glucosyl group of this invention 本発明のグルコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体のC−NMR分析結果を表す図The figure showing the C-NMR analysis result of the mycosporin-like amino acid derivative which has a glucosyl group of this invention 吸収スペクトルAbsorption spectrum 保湿性試験(試料1:本発明のグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体、試料2:既存マイコスポリンアミノ酸誘導体のポルフィラとシノリン混合物)Moisturizing property test (Sample 1: Mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group of the present invention, Sample 2: Porphyra and sinoline mixture of existing mycosporin amino acid derivatives)

Claims (10)

下記一般式(I)
Figure 2009120562
(式中、Rはグリコシル基を表す)で表されるグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体。
The following general formula (I)
Figure 2009120562
A mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group represented by the formula (wherein R represents a glycosyl group).
前記Rがグルコピラノシル基である請求項1記載のマイコスポリン様アミノ酸誘導体。 The mycosporin-like amino acid derivative according to claim 1, wherein R is a glucopyranosyl group. 吸収極大が320〜330nmの範囲であり、吸収極大での吸光係数(E1%、1cm)が500以上である請求項1または2に記載のマイコスポリン様アミノ酸誘導体。 The mycosporin-like amino acid derivative according to claim 1 or 2, wherein the absorption maximum is in the range of 320 to 330 nm, and the extinction coefficient (E 1% , 1 cm) at the absorption maximum is 500 or more. 請求項1に記載の前記マイコスポリン様アミノ酸誘導体を含む紫外線吸収剤。 The ultraviolet absorber containing the said mycosporin-like amino acid derivative of Claim 1. 請求項4に記載の前記紫外線吸収剤を含む紫外線防御化粧料。 An ultraviolet protective cosmetic comprising the ultraviolet absorber according to claim 4. 藍藻類ネンジュモ目ノストク属に属する藻類を、活性エネルギー線を照射しながら培養する工程を有するグリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体を含む紫外線吸収物質の製造方法であって、該活性エネルギー線の照射が、波長280〜315nmの紫外線を1.5〜4.0〔W/m〕の放射照度で照射することを特徴とする前記紫外線吸収物質の製造方法。 A method for producing an ultraviolet-absorbing substance comprising a mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group having a step of culturing an algae belonging to the genus Cyanobacteria Nostococcus while irradiating with active energy rays, wherein irradiation with the active energy rays is performed. Irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 280 to 315 nm with an irradiance of 1.5 to 4.0 [W / m 2 ]. 前記グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体が、下記一般式(I)
Figure 2009120562
(但し、Rはグリコシル基を表す)で表される請求項6に記載の紫外線吸収物質の製造方法。
The mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group is represented by the following general formula (I)
Figure 2009120562
(However, R represents a glycosyl group) The manufacturing method of the ultraviolet-absorbing substance of Claim 6 represented by these.
前記Rがグルコピラノシル基である請求項7に記載の紫外線吸収物質の製造方法。 The method for producing an ultraviolet absorbing material according to claim 7, wherein R is a glucopyranosyl group. 前記グリコシル基を有するマイコスポリン様アミノ酸誘導体の含有割合が、紫外線吸収物質に対して10〜300〔mg/g〕の範囲である請求項6に記載の紫外線吸収物質の製造方法。 The method for producing an ultraviolet absorbing material according to claim 6, wherein the content ratio of the mycosporin-like amino acid derivative having a glycosyl group is in the range of 10 to 300 [mg / g] with respect to the ultraviolet absorbing material. 藍藻類ネンジュモ目ノストク属に属する藻類が、ノストク・リンキア(Nostoc linckia)である請求項6記載の紫外線吸収物質の製造方法。 The method for producing an ultraviolet absorbing material according to claim 6, wherein the algae belonging to the genus Cyanobacteria Nostoc is Nostoc linkia.
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